Síntesis de copolímeros dibloque biodegradables conjugados con biomoléculas como plataforma de administración de fármacos (2020)
En el presente trabajo de investigación se sintetizó una biblioteca de materiales basados en copolímeros en bloque anfifílicos de composiciones variables empleando monómeros biocompatibles y altamente biodegradables de ε-caprolactona (ε-CL) y 5-metil-5-propargiloxicarbonil-1,3-dioxan-2-ona (MCP). Los andamios poliméricos fueron bioconjugados con un número controlado de moléculas de 1,2-distearoil-sn-glicero-3-fosfoetanolamina (DSPE), ácido oleico o colesterol. La constatación de las estructuras se realizó empleando técnicas espectroscópicas de FT-IR y 1H-RMN. Sus distribuciones de peso molecular fueron obtenidas mediante cromatografía de permeación en gel (GPC). Las metodologías sintéticas propuestas resultaron ser viables para la obtención de materiales con pesos moleculares controlados y dispersiones estrechas, propiciando un control sobre la arquitectura de los copolímeros. Se evaluó la influencia de estas modificaciones estructurales en las propiedades morfológicas de los materiales empleando calorimetría diferencial de barrido (DSC). El estudio térmico de los copolímeros evidenció una disminución de la cristalinidad de los materiales bioconjugados y se determinó que la adición de estas biomoléculas en las estructuras permite modular las propiedades fisicoquímicas de los mismos. Mediante un análisis de componentes principales (ACP) se determinó que las propiedades de los copolímeros relacionadas con su potencial aplicación en el encapsulamiento de fármacos dependen de la naturaleza del segmento hidrofóbico y el número de unidades de carbonatos en las estructuras. De igual forma, se determinó que hay una gran influencia en la naturaleza de las biomoléculas conjugadas en las características de los materiales. Empleando la metodología de nanoprecipitación se obtuvo dispersiones micelares cuyos diámetros nanométricos fueron evaluados mediante dispersión dinámica de luz (DLS). Las nanopartículas autoensambladas a partir de copolímeros bioconjugados con DSPE demostraron tener carga superficial negativa y esta fue determinada mediante la medición de su potencial ζ. Estos nanotrasportadores demostraron ser sistemas termodinámicamente estables, evidenciado por una disminución drástica en los valores de concentraciones micelares críticas (CMC) de los sistemas bioconjugados. Adicionalmente, estos sistemas demostraron ser cinéticamente estables ya que sus transiciones térmicas en las cuales se evidenció una disminución de la cristalinidad de los copolímeros asociado a la presencia de grupos hidrofóbicos y voluminosos cuyas interacciones entre cadenas dificultan la formación de arreglos regulares obteniendo sistemas con un mayor volumen libre entre cadenas poliméricas en cuyos espacios se favorece el encapsulamiento de fármacos de baja hidrosolubilidad. Los copolímeros biomiméticos sintetizados en este trabajo de investigación corresponden a estructuras novedosas que aún no se encuentran reportadas en la literatura. Adicionalmente, los sistemas micelares obtenidos a partir del autoensamblaje de estos materiales en medio acuoso cumplen con los requerimientos para ser empleados en el transporte de fármacos y ofrecen perspectivas poderosas respecto del aumento de la magnitud sus interacciones de los copolímeros con la anfotericina B.